본 발명에 의하면, 충전과 방전이 가능한 이차전지에 있어서, 반응 공간에 수용되는 수계 전해질; 상기 반응 공간에서 상기 수계 전해질에 적어도 일부가 잠기는 캐소드; 및 상기 반응 공간에서 상기 수계 전해질에 적어도 일부가 잠기는 금속 재질의 애노드를 포함하며, 방전 시 상기 수계 전해질로 이산화탄소 기체가 유입되고, 상기 수계 전해질의 물과 상기 이산화탄소 기체의 반응에 의해 수소이온과 중탄산이온이 생성되며, 상기 수소이온과 상기 캐소드의 전자가 결합되어서 수소 기체가 발생하는 이차전지가 제공된다.